[实用新型]一种重力式水泥土墙结合单排桩的基坑梯级支护体系

说明书

技术领域

本实用新型属于岩土工程领域，更具体的说，是涉及一种适用于软土地区大面积深基坑的支护体系。

背景技术

随着我国现代化城市建设进度的加快，大型综合多功能建筑群不断涌现，与之相配套的基坑面积也愈来愈大，越来越深。尤其在沿海软土地区，这些大面积基坑给地下工程建设提出了很大的挑战。

第一，当基坑开挖面积达4至9万平方米时，设置一道或多道水平内支撑，虽可较好地控制基坑开挖引起的支护结构和周围土体的变形，但也存在着造价高、工期长、支撑拆除后产生大量固体废弃物排放等问题。（一道钢筋混凝土水平支撑的工程量可达数千立方米，造价可达数百万元甚至上千万元。）

第二，对于采用大直径环梁支护的基坑，环梁受力应均匀，因此要求基坑均匀，从而使基坑难以根据实际工程需要进行分区开挖。但是，大面积基坑中分布有多幢高层建筑时，往往高层建筑的施工工期是最重要的，需要分区开挖施工。

第三，虽然一般的悬臂支护可以减小水平支撑，但随着基坑深度的增大，尤其在软土地区，单纯的悬臂支护手段无法满足变形、安全与稳定的要求。例如，在软土地区，双排桩支护适用于挖深约10m以内基坑，单排桩结合反压土适用于约挖深8m以内的基坑工程。

因此，研发一种适用于软土地区超深、超大基坑，同时经济、快速、节能、安全的支护体系是目前市场发展的迫切需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的是常规悬臂型支护无法满足软土地区深基坑变形和稳定要求的技术问题，提供一种重力式水泥土墙结合单排桩的基坑梯级支护体系，该体系能够减少软土地区大面积深基坑支护体系的内支撑，实现基坑快速开挖、分区开挖。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：

一种重力式水泥土墙结合单排桩的基坑梯级支护体系，沿基坑边沿外侧设置重力式水泥土墙形成一级支护，沿基坑边沿内侧设置单排支护桩形成二级支护，所述单排支护桩与所述重力式水泥土墙保持等距且距离为4～6m，所述单排支护桩的桩顶低于所述重力式水泥土墙墙顶。

其中，所述重力式水泥土墙为栅格式布置，由双头直径700mm水泥搅拌桩搭接200mm形成，墙体宽度为基坑开挖深度的0.5～0.7倍，深度为基坑开挖深度的1.5-2.0倍，重力式水泥土墙的墙顶位于地面标高处。

其中，所述单排支护桩采用钻孔灌注桩，其桩径为700～900mm，桩距为900～1200mm，桩顶标高位于地面以下1/3～2/3的开挖深度，桩长为基坑开挖深度的1～1.5倍。

本实用新型采用的技术方案主要选择重力式水泥土墙和单排桩相结合的悬臂支护，大大减少了水平内支撑，便于施工，免除了相应的拆撑工序及固体废弃物排放。重力式水泥土墙作为一级支护，以其重力维持在水土压力下的稳定；单排桩作为二级支护，主要以其抗弯能力抵抗水土压力。本实用新型将二者结合，使重力式水泥土墙和单排桩相共同作用，单排桩位于重力式水泥土墙被动区，比规被动区土体或反压土具有更高的强度和刚度，提高了支护体系的工作性能。

本实用新型的有益效果是：

（一）本实用新型采用分级支护，重力式水泥土墙作为一级支护，单排桩作为二级支护，提高了基坑的稳定性，减小了变形，降低了风险。

（二）本实用新型重力式水泥土墙结合单排桩支护，二者相共同作用，单排桩位于重力式水泥土墙被动区，比常规被动区土体或反压土具有更高的强度和刚度，提高了支护体系的工作性能，克服了软土深基坑中，常规悬臂支护不满足变形和稳定要求的问题。

（三）本实用新型中提出了重力式水泥土墙结合单排桩悬臂支护系统的优化布置与优化尺寸，包括:作为一级支护的重力式水泥土墙与作为二级支护的单排支护桩的距离为4～6m，重力式水泥土墙墙体深度为基坑开挖深度的1.5-2.0倍，墙顶位于地面标高处；单排支护桩桩顶标高位于地面标高以下1/3～2/3的基坑开挖深度，桩长约为基坑开挖深度1～1.5倍；该优化方案下，一级支护和二级支护水平间距、竖向布置及插入深度合理，两级支护间土体既能充分发挥被动土压力，维持一级支护稳定，又能适当将部分土压传递到二级支护，使两级支护形成刚度较大的联合工作体系，最大水平变形小于5‰的基坑开挖深度；此外，在该方案保证二级支护始终切断一级支护最不利破坏面，从而大大提高了体系的稳定性和安全性。综上，上述优化方案能够保证体系发挥有益效果，保证基坑的安全和正常使用，同时保证基坑的经济性和施工的方便性。